乐高机器人设计技巧 EV3结构设计与编程指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

码高机器人教育 著

图书标签:

• 乐高机器人
• EV3
• 机器人设计
• 结构设计
• 编程
• STEM教育
• 青少年编程
• 机器人竞赛
• 乐高EV3
• 教育

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115467836

版次：1

商品编码：12202659

包装：平装

丛书名： 爱上乐高

开本：大20开

出版时间：2017-10-01

用纸：铜版纸

页数：178

正文语种：中文

产品特色

编辑推荐

作者团队是国内知名乐高培训机构——码高机器人，总结了多年国内机器人教学经验，内容更接地气；
全是炫彩的图片并加以结构解释旁白，还有编程的详解旁白，扫码即可观看演示视频与搭建步骤，将图书与互联网结合在一起，让爱好者们更加方便学习与观摩，机器人兴趣爱好者与学校后者机构都可用来作为参考。重要的是一套硬件器材零件便能完成一个作品，避免了硬件的限制。

内容简介

本书包含14例经典的乐高EV3结构设计及其编程指导，采用高清全彩的多角度图片展示，并辅以搭建过程中的要点、技巧和注意事项，每一个实例还附有精心制作的视频二维码，扫码即可观看搭建步骤和演示视频，让读者更加方便地学习和观摩，乐高机器人爱好者、机器人培训机构、学校科技课程的老师和学生都可用来作为重要参考。

作者简介

码高机器人教育
码高机器人致力于通过提供一站式的机器人教育解决方案，培养孩子的创造力和系统化解决问题能力。码高机器人提供覆盖6到18岁的机器人教育解决方案，一个机器人爱好者，在码高可以完成全部的机器人教育知识学习，熟练掌握机器人的设计、搭建和编程操控，全面提高自身的科学素养，为未来成为工程师和科学家打下坚实的基础。
作为一家具备一站式服务能力的机器人教育机构，我们已经打造了常规课程产品线和集训课程产品线。常规课程主要通过让孩子进行系统化的结合实践的理论学习，掌握扎实的机器人设计、搭建和操控知识，让学生成为一个机器人操控者。集训产品线则涵盖了国际比赛系列、国际认证系列、国内比赛系列、国内冬夏令营、主题集训等多种产品，通过集中性、团队化、国际化、高难度的训练，让学生从一个操控者变成杰出的机器人驾驭者，能够自己根据一个特定的主题规则，设计、搭建和操控自己的机器人，并进行任务挑战，与国际和国内的机器人高手同场竞技，实现创造力和系统化解决问题能力的全面提升。

内页插图

目录

01　独轮战车 6
02　超声波秤 16
03　连发手枪 26
04　防空巨炮 38
05　搭桥小车 50
06　挖掘机 61
07　开山车 76
08　俄罗斯转盘 88
09　摇桨小船 103
10　机械手臂 115
11　流水线 126
12　敞篷跑车 138
13　重机关枪 151
14　哈雷摩托 162
附　录 171

《奇妙机械师：我的乐高EV3创造之旅》 一、 探索无限可能：用乐高EV3点燃你的机械创造之梦 你是否曾被乐高积木那无穷的组合可能性所吸引，又渴望将心中的奇思妙想变成触手可及的实体？你是否对机械的运作原理充满好奇，梦想着亲手搭建出能自主思考、执行任务的智能机器人？那么，恭喜你，《奇妙机械师：我的乐高EV3创造之旅》正是为你量身打造的起点！ 这本书并非一本枯燥的技术手册，而是一场充满乐趣和挑战的探险。它将带领你走进乐高EV3强大的智能砖、各式各样的马达、传感器和丰富多样的结构零件构成的奇妙世界。我们不教你照搬图纸，而是点燃你内在的创造力，让你学会如何“思考”机械，如何“理解”编程，最终将你脑海中那个独一无二的机器人从蓝图变为现实。 在这里，你将不仅仅是搭建者，更是小小工程师、智慧的程序员。我们将从最基础的搭建技巧入手，让你熟练掌握如何稳固地连接各种零件，如何利用EV3的强大核心搭建出稳定而富有表现力的主体结构。接着，我们将深入探索不同类型马达的特性，学习如何根据你的设计需求选择最合适的动力系统，并通过巧妙的传动设计，实现流畅而高效的运动。 传感器更是机器人的“眼睛”和“耳朵”，我们将逐一剖析光线传感器、触碰传感器、超声波传感器以及陀螺仪传感器的原理和应用。你会学会如何利用它们感知环境，理解数据，并以此为基础，编写出让机器人做出智能反应的程序。想象一下，你的机器人能够避开障碍物，跟随一条黑线前进，或者在特定距离停下，这一切都将变得触手可及。 这本书最核心的理念是——“玩转结构，玩转编程”。我们不会给你一套固定的“模板”，而是鼓励你大胆尝试，勇于创新。书中的每一个章节都蕴含着启发性的设计思路和实用的搭建技巧，它们更像是为你打开了一扇扇通往不同机械原理的大门。例如，在学习齿轮传动时，我们不会仅仅讲解齿轮的啮合方式，还会引导你去思考不同大小齿轮组合如何改变速度和扭矩，如何利用差速器实现转向，甚至如何搭建出更复杂的齿轮组来模拟现实世界中的机械装置。 在编程方面，我们同样坚持“自主探索”的原则。EV3的图形化编程界面直观易懂，非常适合初学者。但我们不会满足于简单的“向前走几步”的指令。我们会带你学习如何利用流程控制语句，如循环和条件判断，来构建更复杂的逻辑。你会了解如何存储和处理传感器数据，如何通过变量来让你的程序更加灵活。更重要的是，我们会引导你去思考“为什么”这样编程，而不是仅仅“怎么”编程。理解了编程逻辑的本质，你才能真正释放EV3的潜力。 本书的结构设计非常人性化，每一部分都围绕着一个核心的主题展开，并且层层递进，让你在学习新知识的同时，能够巩固和运用之前所掌握的技能。我们从最简单的行走机器人开始，逐步引导你搭建具有转向功能的机器人，再到能够执行抓取任务的机械臂机器人，以及最终能够完成一系列复杂任务的智能协作机器人。每一个阶段的设计都充满了挑战，但也充满了成就感。 书中会穿插大量由经验丰富的乐高爱好者和教育者精心设计的“创意挑战”和“进阶思考”。这些挑战并非强制性的任务，而是为你提供更多的探索方向和灵感。例如，在搭建机械臂时，我们可能会提出“如何让机械臂能够精确抓取不同大小的物体？”的挑战，引导你去思考更精密的传动和更准确的传感器应用。这些挑战将帮助你超越书本的限制，真正成为一个独立思考的创造者。 我们深知，学习的过程离不开实践。因此，本书中的每一个设计案例都经过反复的测试和优化，力求在结构稳定性和功能实现上达到最佳效果。同时，我们会详细讲解每个案例背后的设计理念和技术要点，帮助你理解“为什么”这样做，而不是仅仅“怎么”做。当你遇到问题时，我们也会提供一些通用的故障排除思路和调试技巧，让你能够自信地解决遇到的困难。 “奇妙机械师”不仅仅是一本关于乐高EV3的书，它更是一种学习的态度，一种探索的精神。它鼓励你去观察周围的世界，从中汲取灵感，并将这些灵感转化为你手中的乐高作品。它让你学会如何将抽象的科学原理具象化，如何将枯燥的代码转化为有生命力的行为。 无论你是学生，还是对机器人技术充满兴趣的成年人，亦或是希望引导孩子探索STEM（科学、技术、工程、数学）领域的家长，《奇妙机械师：我的乐高EV3创造之旅》都将是你不可多得的伙伴。它将陪伴你度过无数个充满惊喜和创造的时光，让你在玩乐中学习，在创造中成长。 准备好了吗？拿起你的乐高EV3，让我们一起踏上这段精彩的奇妙机械师之旅吧！相信我，一旦你开启了这段旅程，你将发现，创造的乐趣，远超你的想象！ 二、 深入剖析：搭建智慧的骨骼，赋予生命力的灵魂 在《奇妙机械师：我的乐高EV3创造之旅》的世界里，我们不仅仅是组装零件，我们是在构建一个充满智慧的生命体。这本书将带领你深入理解乐高EV3的核心组件，并学会如何将它们融会贯通，创造出独一无二的机器人。 1. EV3智能砖：机器人的大脑与心脏 作为一切的起点，EV3智能砖是我们的核心。它不仅是机器人的“大脑”，处理着来自传感器的数据并发出指令，同时也是“心脏”，为整个机器人提供动力。我们将从最基础的连接开始，讲解如何正确地为智能砖供电，如何通过USB或蓝牙与电脑进行连接，以及如何利用它内置的显示屏和按钮进行基本的操作。 更重要的是，我们将深入探讨智能砖的处理能力和内存。理解这些参数，能帮助你规划更复杂的程序，避免因为资源不足而导致机器人运行缓慢或卡顿。你将学会如何高效地利用智能砖的端口，合理地分配马达和传感器的连接，以实现最优化的设计。我们还将介绍智能砖上的各种指示灯和声音反馈，它们能帮助你在编程和调试过程中更好地理解机器人的状态。 2. 动力系统：马达的艺术与传动的奥秘 机器人之所以能够运动，离不开强大的动力系统。EV3提供了多种类型的马达，包括大、中型马达。我们将详细讲解每种马达的特性，例如它们的扭矩、转速以及精确控制能力。你将学会如何根据机器人的任务需求，选择最适合的马达。是需要强大的力量来驱动履带，还是需要精准的控制来实现精细的机械臂动作？这本书将为你提供清晰的指导。 传动设计是让马达的动力高效传递到机器人各个部件的关键。我们将带你探索齿轮、皮带、连杆等多种传动方式。你会学习如何利用不同尺寸的齿轮组合来实现减速增扭或增速，如何利用差速器实现原地转向，以及如何设计出能够模拟各种复杂运动的传动机构。书中将包含大量生动的图示和实际搭建示例，帮助你直观地理解传动的原理。你甚至会了解到一些进阶的传动技巧，例如如何利用曲柄连杆机构实现往复运动，或者如何设计多级传动来获得更强大的动力输出。 3. 感受世界：传感器的智慧应用 机器人之所以能够“智能”地做出反应，离不开它们能够“感知”周围的世界。我们将一一剖析EV3提供的强大传感器： 触碰传感器： 它们是机器人的“手指”，能够感知物体的触碰，从而触发相应的动作。你将学会如何利用触碰传感器来检测障碍物，实现自动避障，或者作为触发指令的开关。 光线传感器： 它们是机器人的“眼睛”，能够感知光线的强度。我们将教你如何利用光线传感器来循迹（跟随黑线或白线），如何在光线变化时做出反应，甚至如何通过简单的光线检测来区分颜色。 超声波传感器： 它们是机器人的“耳朵”和“雷达”，能够发射超声波并接收反射波，从而测量距离。你将学会如何利用超声波传感器来测量与物体的距离，实现精准的停止或避障，甚至可以搭建出简单的测距机器人。 陀螺仪传感器： 这是EV3中一个非常强大的传感器，能够测量角度和角速度。你将学会如何利用陀螺仪传感器来保持机器人的平衡，实现精确的转向和角度控制，从而让你的机器人完成更加复杂的任务，比如精确地完成90度转弯，或者在指定角度停止。 本书将展示如何将这些传感器有机地组合起来，让你的机器人拥有更加全面的感知能力。例如，一个机器人可能同时使用超声波传感器来避开障碍，并使用光线传感器来寻找特定的目标。 4. 结构美学与功能性：搭建的艺术 “乐高机器人设计技巧”不仅仅是关于技术的堆砌，更是关于结构的美感和功能的实现。我们将探讨如何搭建出既牢固又灵活的机器人结构。 稳定性： 学习如何利用梁、销、轴等结构件，以及巧妙的连接方式，来构建坚固的底盘和支撑结构，确保机器人即使在高速运动或承受外力时也能保持稳定。 模块化设计： 介绍模块化设计的理念，让你能够将机器人的不同功能（如动力组、传感器组、抓取机构）设计成独立的模块，方便安装、拆卸、升级和维修。 轻量化与重心： 探讨如何平衡结构的强度和重量，以及如何合理布置重心，以提高机器人的灵活性和运动性能。 创意形态： 鼓励你打破常规，设计出具有独特外观和功能的机器人。本书将提供一些启发性的设计范例，例如仿生机器人、车辆机器人、甚至是具有艺术表现力的装置。 5. 编程的逻辑：赋予机器人生命 结构决定了机器人的“身体”，而编程则赋予了它“灵魂”。EV3的图形化编程语言，虽然直观，但其背后蕴含着强大的逻辑。 基础指令： 从最基本的马达控制、传感器读取指令开始，让你熟悉编程界面的操作。 流程控制： 深入学习“顺序”、“循环”和“条件判断”等核心编程概念。你将学会如何编写复杂的程序，让机器人能够根据不同的情况做出不同的反应。 变量与数据： 了解如何使用变量来存储和处理数据，例如传感器读数、计数器等，这能让你的程序更加灵活和强大。 函数与自定义块： 学习如何创建自定义的程序块（函数），将重复性的代码封装起来，提高编程效率，并使程序结构更加清晰。 高级编程技巧： 介绍一些进阶的编程技巧，例如多线程编程（在EV3上实现同时执行多个任务）、PID控制（用于更精确的控制）等，为你打开更广阔的编程天地。 本书中的编程指导，始终坚持“理解逻辑，而非死记硬背”的原则。我们会通过大量的实例，一步一步地剖析程序的编写思路，让你真正理解每段代码的作用和意义。你将学会如何从一个目标出发，将其分解成一系列可执行的指令，并最终将其转化为一段能够驱动机器人完成任务的程序。 三、 创造的旅程，从此刻启航 《奇妙机械师：我的乐高EV3创造之旅》不仅仅是一本技术指南，它更是一份邀请函，邀请你加入一个充满想象力、逻辑思维和动手实践的精彩世界。 无论你是一个初次接触乐高EV3的爱好者，还是已经有一定基础，希望提升技能的玩家，这本书都能为你提供宝贵的知识和灵感。它将是你搭建、编程、解决问题过程中的忠实伙伴。 这本书所传递的核心价值是：创造，源于理解；智慧，始于探索。 我们相信，通过这本书的学习，你不仅能够掌握乐高EV3的搭建和编程技巧，更重要的是，你将学会一种全新的思考和解决问题的方式，培养出受益终身的科学素养和创新能力。 现在，就翻开这本书，让你的奇思妙想，化为眼前触手可及的机器人作品。让乐高EV3成为你手中连接现实世界与无限可能的桥梁。你的创造之旅，从此刻，正式启航！

评分☆☆☆☆☆

作为一个刚接触乐高机器人编程的新手，我被《乐高机器人设计技巧 EV3结构设计与编程指导》这本书深深吸引了。虽然我还没有完全读完，但这本书给我带来的启发和思考远超出了我最初的期待。首先，它的结构设计部分让我印象深刻。我一直以为搭建机器人只需要按照说明书一步步来，但这本书却从更宏观的角度，教授了如何考虑机器人的稳定性、重心分布、以及如何利用乐高零件的特性来构建更坚固、更灵活的结构。书中提到的“模块化设计”理念，让我明白可以先搭建好各个功能模块，再将它们组合起来，这不仅大大提高了搭建效率，也为后续的修改和升级提供了极大的便利。例如，书里讲解的如何用交叉连接件来增强结构的整体稳定性，以及如何利用齿轮组来实现不同速度和力矩的输出，这些都是我在以往搭建中从未深入思考过的问题。更让我惊喜的是，书中并没有简单地罗列各种搭建技巧，而是通过大量的实例，展示了这些技巧在实际机器人应用中的效果。比如，书中在介绍如何搭建一个能够稳定抓取的机械臂时，就详细解释了不同关节的连接方式和力臂长度对抓取稳定性的影响，这让我茅塞顿开，原来一个看似简单的抓取动作背后，包含了这么多精妙的结构设计原理。这本书不仅仅是教我如何“拼装”，更是引导我如何“思考”和“创造”，让我对乐高机器人搭建有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

从编程指导的角度来看，《乐高机器人设计技巧 EV3结构设计与编程指导》这本书为我打开了新世界的大门。我之前以为机器人编程就是简单地拖拽几个指令，但这本书却让我意识到，真正的编程是需要逻辑思维和算法的。书中关于EV3编程软件的介绍非常细致，从基础的动作指令，到复杂的传感器应用，再到逻辑控制和数据处理，都循序渐进地讲解。我特别喜欢书中关于“程序流程图”的讲解，它帮助我清晰地梳理了程序的执行逻辑，避免了编写出混乱、难以调试的代码。举个例子，书中在讲解如何编写一个能够避障的程序时，并不是直接给出最终代码，而是先分析了避障的原理，然后一步步引导我们绘制流程图，再将其转化为EV3的编程指令。这种“先思后行”的教学方法，让我受益匪浅。我学会了如何利用超声波传感器来探测障碍物，如何通过等待指令来精确控制机器人的运动，以及如何利用条件判断来做出不同的反应。书中还提到了“子程序”的概念，这让我明白了如何将复杂的程序分解成小的、可重用的模块，从而提高编程效率，也让我的代码更加清晰易懂。我感觉这本书不仅仅是教我如何使用EV3编程软件，更是培养我解决问题的能力和逻辑思维能力，这对于我未来在STEAM领域的发展至关重要。

评分☆☆☆☆☆

从一名有着一定乐高基础，但对编程感到头疼的“搭建者”的角度来看，《乐高机器人设计技巧 EV3结构设计与编程指导》这本书的出现，简直就是救星。我过去总是热衷于搭建，但一旦涉及到编程，就感觉无从下手，总是纠结于那些密密麻麻的指令块。这本书的编程指导部分，最大的亮点在于它的“项目导向”式教学。它并不是孤立地讲解某个编程概念，而是将编程知识融入到一个个具体的机器人项目中。例如，书中在讲解“循环”指令时，并不是单独列出循环指令的功能，而是设计了一个需要机器人反复执行某项任务的项目，然后引导我们如何利用循环指令来简化代码，提高效率。这种“学以致用”的学习方式，让我觉得编程不再是枯燥的理论，而是解决实际问题的工具。我最喜欢的部分是书中关于“调试”的讲解，它教我如何一步步地排查程序中的错误，如何通过观察机器人的行为来找到问题的根源。这让我告别了之前那种“撞大运”式的调试方式，变得更加自信和有条理。这本书让我真正体会到了，搭建和编程是相辅相成的，是创造出真正有用的乐高机器人的两大翅膀，而这本书，就是帮助我驾驭这两大翅膀的绝佳指南。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对工程学原理充满好奇的成年读者，而《乐高机器人设计技巧 EV3结构设计与编程指导》这本书正好满足了我的求知欲。书中对于机械传动、力学原理以及控制理论的讲解，虽然用的是乐高EV3这样一个相对“玩具化”的平台，但其背后所蕴含的科学原理却是非常扎实的。例如，书中在讲解如何构建高效的动力传输系统时，详细分析了齿轮比、链条传动、皮带传动的不同特点，以及它们在实际应用中如何影响机器人的速度和扭矩。这让我联想到了真实的工程机械中的传动系统，深刻理解了乐高EV3在模拟这些原理时的巧妙之处。此外，书中对于传感器数据如何被用来实现“智能”控制的讲解，也让我对人工智能和自动化有了初步的认识。我学会了如何利用红外传感器来检测颜色，如何通过陀螺仪来测量角度，以及如何将这些传感器数据与编程逻辑相结合，来让机器人做出更精准、更智能的反应。这本书以一种非常直观、易懂的方式，将复杂的工程学概念呈现出来，让我感觉仿佛在通过乐高积木来学习物理学和计算机科学，这种体验非常独特和有价值。

评分☆☆☆☆☆

《乐高机器人设计技巧 EV3结构设计与编程指导》这本书的魅力还在于它对“设计思维”的深度挖掘。它不仅仅局限于教你如何搭建和编程，而是引导你理解“为什么”要这么设计，“为什么”要这么编程。书中多次强调，设计一个优秀的乐高机器人，需要深入理解问题的本质，明确机器人的功能需求，并在这个基础上进行创新。我记得书中有提到一个关于“最优解决方案”的讨论，作者并没有给出唯一的答案，而是鼓励读者去尝试不同的设计思路，去比较不同方案的优缺点。这让我意识到，在乐高机器人设计中，没有绝对的对错，只有更优的选择。书中还分享了许多成功的乐高机器人案例，并对其设计理念和实现方法进行了深入剖析。这些案例涵盖了各种应用场景，例如足球机器人、搬运机器人、迷宫探索机器人等等，让我大开眼界，也激发了我无限的创作灵感。我开始尝试着不再仅仅模仿书中的例子，而是将书中的知识融会贯通，去思考如何将这些技巧应用到我自己的创意项目中。这本书让我明白，乐高机器人不仅仅是一个玩具，更是一个学习和创新的平台，而“设计思维”就是在这个平台上实现价值的关键。

评分☆☆☆☆☆

作为 lego 迷，趁着京东满减的活动，批量购入书籍，这些已经加入到我的书库，留着以后慢慢看。lego系列的书还是很不错的，有一定参考价值，大爱！

评分☆☆☆☆☆

内容很接地气，非常的新颖，很好很赞，全彩！

评分☆☆☆☆☆

装订的很好，感谢码高机器人！！！！

评分☆☆☆☆☆

非常好的东西很满意喜欢

评分☆☆☆☆☆

书质量很不错，内容也很好

评分☆☆☆☆☆

质量保证，物流快，价格合理。被这波促销完全带偏了，一下入了很多货。

评分☆☆☆☆☆

孩子不喜欢这本书。…………

评分☆☆☆☆☆

非常好的东西很满意喜欢

评分☆☆☆☆☆

内容讲解详细，很有参考学习价值！